考虑间隙和构件柔性的3-RRR机构运动精度分析

在考虑运动副间隙和构件柔性的情况下,对3-RRR并联机构的运动精度进行分析。计入能量损耗和摩擦力变化,构建了含间隙转动副的接触力模型,并利用ANSYS关于柔性体转化的方法描述构件的柔性,在ADAMS中建立该机构的虚拟样机模型。并利用该模型对比不同间隙值下动平台中心运动的位移及速度。引入量纲一参数对间隙尺寸、动平台转速和构件柔性的影响进行评估,对3-RRR机构运动精度进行定量分析。结果表明:在3-RRR机构中,间隙值越大,动平台的运动精度越低;相较刚性构件,采用柔化模型时动平台速度误差有所下降;输入转速的增大会使动平台速度误差显著增大。     

空间机构移动副间隙的随机特性分析

在进行运动副间隙的随机特性分析时，应根据运动副受力情况的不同而采用不同的分析模型，运动副受力较小时可以采用随机模型，而当运动副受力较大时就应该采用连续接触模型，本文以移动副为例，分别用随机模型和连续接触模型对空间机构中运动副间隙的随机特性做了详细的分析，分析结果可在进行空间机构运动精度分析时作为理论基础。     

基于Fluent的电火花加工气泡分布对复合电极损耗的影响研究

在电火花铣削加工中，电极的形状损耗一直是限制加工精度的重要因素。而加工过程中气泡的产生及运动不仅影响电极放电，也影响电极损耗。为此，采用气液二相流仿真技术模拟气泡在一种复合电极表面区域内的运动，将不同尺寸电极下气泡的运动倾向进行比较与分析，首先绘制并调整电极模型，对内外电极的多个外缘进行圆角处理，以模拟电极在加工过程中的磨损情况；接着，调整电极模型的内外电极间隙尺寸及底面高度差，进行多组正交仿真实验；最后，比较和分析气泡在不同模型条件下的流动倾向与分布规律，讨论各因素对气泡产生及运动的影响。     

Jerk曲线连续的改进S型加减速算法研究

高精度的运动平台中，冲击是影响运动平台运动精度以及平稳性的重要因素。针对传统S型加减速算法所存在的Jerk曲线存在突变的问题，提出了一种Jerk曲线光滑的高平稳改进S型加减速算法。首先，以具有高柔性的正弦函数为基础，构造Jerk曲线；其次，为了克服嵌入式系统中计算正弦函数困难的问题，应用切夫雪比多项式逼近正弦函数，获得完整的加减速控制算法。在此基础上，进一步推导得出不同条件下各个阶段具体的时间规划；最后，在MATLAB环境中，进行仿真实验。实验结果表明，改进加减速算法的Jerk曲线连续且光滑，可实现不同初始参数下的平稳运行，提高了运动平台的控制精度。     

数控焊接变位机运动精度的影响因素

通过试验测定和计算机软件对试验数据进行处理，研究了工作台在不同倾斜角时的回转角、载荷阻力矩、回转速度等单因素和多因素综合作用下，对数控座式焊接变位机工作台回转运动到位精度的影响。研究结果对设计、开发弧焊机器人用的数控焊件变位设备，对提高它们的运动精度有一定的借鉴作用。     

珩磨机主运动系统的改进设计

本文主要对一种机械式珩磨机的主运动系统进行了分析，并提出了用液压传动代替机械传动的设计方法。通过此项改进，可使主运动实现无级变速，以适应不同的工件材料和加工精度要求，有利于提高珩磨件的加工精度和效率。     

基于三坐标测量仪的Stewart平台标定技术

针对空间对接半物理仿真系统中Stewart平台的运动精度问题,提出一种基于三坐标测量仪的低成本标定方法.利用通用的三坐标测量仪获取运动平台的位姿信息,构造一个统一度量的残差方程,辨识出运动平台的几何参数并进行误差补偿.此方法的特点是能够保证所有几何参数的可辨识性,不再需要设计和加工专门用于标定的各种辅助机构和冗余传感器,具有较强的通用性和可操作性.本文阐述了该标定方法的标定过程,对残差方程的构造方式进行了讨论,仿真表明标定后平台的运动精度能够达到测量噪声的量级.最后将此方法用于某实际运动平台的标定,经过误差补偿后其精度提高了5倍以上.     

基于微分平坦的磁悬浮移动平台控制研究

由于磁悬浮移动平台具有强非线性，目前各类智能算法只能对磁悬浮移动平台进行定位移动，并不能使磁悬浮移动平台的动子沿着期望轨迹到达预定位置。为了解决磁悬浮移动平台动子的轨迹跟踪及其精准性等问题，将微分平坦理论与磁悬浮移动平台控制相结合。磁悬浮移动平台系统是微分平坦系统，而微分平坦理论具有特殊性，可以将强非线性系统转化为线性系统后进行控制。搭建磁悬浮移动平台的数学模型，在MATLAB/Simulink中进行仿真。结果表明：微分平坦控制的磁悬浮移动平台能够使其动子按照期望轨迹进行运动，且精度更高、跟踪性更强，具有实用性。     

基于合成孔径超声成像技术的混凝土腐蚀检测

地铁隧道盾构管片壁受工作环境中的腐蚀性离子作用，会产生腐蚀破坏，给隧道安全带来隐患，甚至可能减少隧道服役寿命，为此有必要对地铁隧道盾构管片壁进行检测。笔者结合合成孔径聚焦超声成像技术，对管片壁厚腐蚀破坏程度进行检测。首先，构建正演模型，对混凝土腐蚀结构进行有限元仿真分析，分析混凝土结构不同腐蚀程度对超声成像结果的影响；然后，分别对素混凝土平台和盾构管片构件进行检测试验。试验结果表明，超声成像技术可以快速、准确地实现素混凝土和盾构管片腐蚀状况的检测，可作为一种有效方法应用于地铁隧道工程检测中。     

面向双机器人打磨过程的运动规划研究

针对双机器人轮毂打磨系统的运动规划问题，建立双机器人协调相对运动的运动位姿约束模型，并利用激光跟踪仪及七点法的标定方式分别解决模型中对于双机器人基座标系和工具坐标系的标定问题。选取轮毂边缘面，搭建仿真平台对运动模型进行验证，最后搭建基于dSPACE控制器的双机器人协调打磨实验平台，进行了协调打磨位置跟踪实验，结果表明：打磨机器人位置跟踪精度在4 mm以内，证明了模型的准确性与可行性。     

足球机器人视觉系统的自适应背景分离算法研究

针对足球机器人比赛中视觉系统涉及的图像背景分离难点,进行了自适应背景图像分离算法的研究,采用自组织神经网络与连续影像相减的背景分离方法,按所设计的算法进行预处理,仿真了分离过程,并应用在足球机器人视觉系统上,提高了机器人定位的可靠性和准确性。     

金相组织定量识别分析研究

利用计算机图像处理技术,开发了金相组织的图像采集、图像预处理模式识别系统,可以实现金相组织定量识别,并以球墨铸铁金相组织为例进行初步分析.该系统对于提高金相组织的分析测量精度具有实用价值.     

基于彩色图像分割的数字技术图像识别方案研究

数字图像处理技术对于艺术领域的影响越来越大,特别是图像分割技术。针对美术图像识别中的分割精度问题,提出了一种基于canny算子边缘检测和GrabCut算法的美术图像自动分割方案。首先,通过RGB模型对图像进行预处理,实现对图像进行平滑和锐化。然后,采用canny算子边缘检测对待分割图像进行平滑滤波并计算梯度值。最后,采用GrabCut算法在RGB颜色空间中进行最小化能量函数计算,并按照随机的方法将分割区域与其他区域进行合并从而构造出一张分割图。实验对比结果表明:在直接视觉和量化分析上,相比现有分割算法,提出的方案表现出更好的分割效果。     

超声检测图像分辨率的维纳滤波去卷积研究

为了研究改善超声检测横向分别率以及缺陷检测精度的方法，对聚焦换能器和非聚焦换能器的超声检测成像结果进行了比较，结果表明聚焦换能器在焦点位置具有较高的横向分辨率。为了提高平面非聚焦换能器的成像分辨率，根据平面换能器的平底孔散射模型，计算出换能器的点扩展函数，并利用维纳(Wiener)滤波进行去卷积研究。结果表明，只要选取适当的滤波参数，去卷积处理能有效改善成像检测的横向分辨率。     

基于Canny算子字符边缘检测与分割方法研究

字符边缘是标牌图像中的凹凸字符最主要特征,选用适当的边缘检测算子得到准确的标牌信息是字符图像处理的关键步骤.本文叙述Canny算子的基本原理和算法实现过程,选用并研究Canny算子来提取字符的边缘特征.为了验证Canny边缘检测算子的效果,分别用Canny、Robert、Sobel、Prewitt、Laplacian和LoG算子对字符图像进行边缘检测试验,分析了边缘检测的结果,得出Canny边缘检测算子是字符边缘检测的一种十分有效的方法.依据Canny算子边缘检测得到的结果,对字符图像进行了填充并分割得到了标牌字符的分割二值化图像.边缘处理和字符分割的结果表明,Canny算子边缘检测能够较好地解决低对比度图像和灰度不均匀字符图像的二值化问题.     

基于稀疏优化的织物缺陷检测方法

针对传统织物检测算法存在严重的误检、漏检现象且微小缺陷不易检测等问题,提出一种基于稀疏优化的织物缺陷检测方法。对织物图像进行预处理,加强图像的对比度;将一些无缺陷织物样本图像分块,采用K-means算法将图像块聚类成簇,每个类簇训练一个子字典,选择合适的子字典并利用优化的稀疏表示模型对待测图像进行重构;最后生成残差图像,利用最大熵阈值法对残差图像进行分割,从而检测出织物的疵点。实验结果表明:该方法可以有效检测织物的各种缺陷以及微小缺陷,与其他算法相比,该算法也具有较高的检测精度。     

基于机器视觉的单阳极导杆爪头形变在线检测

针对单阳极导杆钢爪工况检测中附着物及弯曲变形这两个难题,提出一种基于机器视觉的单阳极导杆钢爪工况检测方案。该方案使用两个相机从不同的工位进行拍照,然后通过中值滤波和图像分割技术对采集的单阳极导杆钢爪图像进行预处理,最后根据制定的爪头形变超限的图像检测判据来判断待检测钢爪是否满足正常工作的要求。测试结果表明:该方案能够有效地对单阳极导杆钢爪工况进行检测,在保证较高检测精度的同时检测效率也有了较大的提升。     

基于小波变换图像处理技术的煤泥水浓度测定

针对传统煤泥水浓度测量采用接触式测量和浓度测量不准确的缺点,设计基于计算机的煤泥水浓度在线检测装置,提出一种基于小波变换图像处理技术的煤泥水浓度的测试方法。测试结果表明,所设计的图像处理和分析算法在煤泥水浓度的测定中具有较高的效率和精确性。     

Real-time,non-contact and targetless measurement of vertical deflection of bridges using off-axis digital image correlation

An advanced video deflectometer using off-axis digital image correlation is proposed for real-time, non-contact and targetless measurement of vertical deflection of bridges. To achieve real-time displacement tracking with sub-pixel accuracy, an efficient inverse compositional Gauss–Newton algorithm is employed. The detected image displacements in pixels are converted to physical displacements in millimeters using an easy-to-implement yet accurate calibration technique with the aid of a laser rangefinder. Real translation tests with precisely controlled motions were performed to examine the accuracy of the proposed technique. Real-time deflection monitoring of a railway bridge subjected to train pass-by is also demonstrated to show the practicality, accuracy and application potential of the proposed technique.     

小波变换在缺陷红外图像去噪中的应用

红外图像存在成像模糊、噪声较大等缺点。为了获得良好的检测、识别效果,红外图像的去噪成了很重要的一项工作。简单介绍小波变换的基本原理,并将其分别与中值滤波和主成分分析方法相结合,对缺陷的红外图像进行处理。该去噪方法无需建立在对噪声方差的精确估计上。试验表明,该算法优于传统的滤波去噪法,能同时有效地抑制高斯噪声和椒盐噪声,有利于对缺陷作进一步的分析和判断。